Universidade Federal de Uberlândia Instituto de Biologia Renata de Moura Guimarães

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1 Universidade Federal de Uberlândia Instituto de Biologia Renata de Moura Guimarães Macroinvertebrados bentônicos como indicadores de qualidade ambiental de afluentes do Rio Uberabinha, Uberlândia - MG Uberlândia 2008

2 2 RENATA DE MOURA GUIMARÃES Macroinvertebrados bentônicos como indicadores de qualidade ambiental de afluentes do Rio Uberabinha, Uberlândia - MG Dissertação apresentada ao Programa de Pós Graduação em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais da Universidade Federal de Uberlândia, como parte das exigências para obtenção do título de Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais. Orientador: Prof. Dr. Giuliano Buzá Jacobucci UBERLÂNDIA 2008

3 3 RENATA DE MOURA GUIMARÃES Macroinvertebrados bentônicos como indicadores de qualidade ambiental de afluentes do Rio Uberabinha, Uberlândia - MG Dissertação apresentada ao Programa de Pós Graduação em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais da Universidade Federal de Uberlândia, como parte das exigências para obtenção do título de Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais. APROVADA em de 2008 Prof. Dr. Leandro Gonçalves Oliveira UFG Profa. Dra. Solange Cristina Augusto UFU Prof. Dr. Giuliano Buzá Jacobucci UFU (Orientador) UBERLÂNDIA 2008

4 Dedico este estudo aos meus amados pais, Helena e Walter, exemplos de retidão de caráter, bondade, sabedoria e amor! 4

5 5 AGRADECIMENTOS Primeiramente agradeço a Deus, Pai Celestial de infinita bondade pela dádiva da vida, pela capacidade de pensar, criar, fazer! Por ter permitido e me dado forças para a conclusão desse trabalho! Aos meus pais, Walter e Helena, pelo amor e carinho diários, gratuitos! Pelo incentivo, amizade e infinitos favores! Minha mãe...que foi também co-autora desse trabalho! Participou de todas as etapas, desde a definição da idéia, do estudo da fauna com os Dicoptera, das minhas divagações científicas (rs), da leitura da dissertação e infinitos chás! Às minhas irmãs Juliana e Núbia pela amizade, cooperação, alegrias diárias, ajudas, conselhos! Ao meu cunhado Roberto pelo incentivo e discussões interessantes sobre esse estudo. A vocês, família Guimarães, que suportaram comigo os momentos difíceis, as minhas ausências e os meus xiii pedindo silêncio! rs! Ao meu orientador Dr. Giuliano Buzá Jacobucci, que durante esses 17 meses de trabalho mostrou-se sempre solícito a me auxiliar (tanto no mundo das idéias como no árduo trabalho de campo!), orientando-me, aconselhando-me, apontando-me caminhos, sem, contudo, privar-me de minhas idéias, da minha autonomia como pesquisadora. Obrigada por tudo Giuliano! Agradeço ao Weslley, meu querido, pela compreensão, pelo apoio e por abrilhantar a minha vida, os meus dias!!! Nossa!!! Quanta gratidão!... Agradeço a todos os meus familiares, tias, tios, madrinhas, padrinhos, primos, primas...obrigada pela torcida e pelo carinho! Agradeço aos meus amigos...meus amados amigos!!! Liliane (Lili), Simone (Pr...), Ana Flávia (Fava), Raquel, Luis Armando, Karina Farnezi, Carina (meu ursinho!), Patrícia (Path, minha grande companheira nos dias de sol e de nuvens do mestrado! E que nuvens!!! rs!), Daniela (Nitz), Michelle (Mizinha), Hugnei (Gnei), Francesca (Tchesquinha), Jonas, Daise e tantos e tantos amigos! Obrigada pelo calor da amizade, pela torcida, pela compreensão da minha ausência! Amo muito vocês! Aos meus colegas de laboratório, Amanda, Welton, Henrique, Pedro, Jairo...certamente o trabalho ficou bem mais leve porque estávamos juntos! Nossas conversas, músicas, docinhos e risos foram muito importantes!

6 6 Aos meus estagiários Ana Rita, Shelka, Alex, Fabiano, Pedro, Ana Flávia, Flávio, Marcos e Carina! Honra a vocês porque sabemos que triar não é fácil!!! Rs! Ás minhas fotógrafas Lili e Ana Flávia...amigas, companheiras!!! A todos que me auxiliaram na laboriosa atividade de campo, Ana Cecília, Marcos, Jairo, Welton, Eduardo, Juliana, Cássius, Cássio, Ione. Meu muito obrigada a vocês! Ao Raphael, sempre prestativo, pelo auxílio na identificação dos Collembola. Às pessoas que durante esses dois anos de Umuarama tive a oportunidade de conhecer, admirar e gostar: Maria Angélica (secretaria da Pós), Sr. Odécio (FAMEV), Anselmo in memorian, Lucimar (FAMEV), Ronaldo (FAMEV), Zé (FAMEV), Verinha e Magda. Aos meus amigos do LABIO, pela amizade, receptividade, apoio técnico, lanchinhos etc! rs! Adradeço à família Novaes Oliveira pela torcida, pelo carinho e amizade. À família Palhares Ferreira pelas orações, incentivos e amizade! Aos meus professores, e aqui me refiro a todos os professores que tive em minha vida, desde a primeira série do ensino fundamental até meus professores do mestrado! Cada um de vocês tem sua contribuição neste trabalho, na minha vida! Obrigada! Ao Dr. Luis Alfredo Pavanin, por viabilizar a realização das análises físico-químicas e pelas sugestões na análise dos dados. À Dra. Kátia Gomes Facure pelo precioso auxílio nas análises multivariadas e estatísticas. Aos membros da banca, Dra. Solange Cristina Augusto, Dr. Leandro Gonçalves Oliveira e Dr. José Fernando Pinese por terem aceitado o convite. À Dr. Roberta Fusconi pelo incentivo e compreensão nesses últimos dias de trabalho! Ao Dr. Leandro Gonçalves Oliveira pela identificação dos organismos e a todos os seus orientandos que me auxiliaram no estágio realizado na UFG, em especial a MSc. Juliana Simião, a qual não mediu esforços para me ajudar. À UFU e ao Programa de Pós Graduação em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais. À CAPES pelo auxílio financeiro da bolsa. Agradeço também e aqui destaco o meu respeito a todos os organismos coletados durante este trabalho. Ao meu companheirinho Algodão que esteve sempre perto de mim nesses longos e curtos três meses de redação da dissertação. Também sou grata às dificuldades, às pedras no meio do caminho. Certamente elas nos fazem crescer, melhorar dia após dia!

7 7 Enfim, meu muito obrigada a todas as pessoas que direta ou indiretamente contribuíram para a conclusão deste trabalho! Obrigada! Obrigada! E obrigada!!!

8 8 O Senhor é o meu Pastor; nada me faltará. Ele me faz repousar em pastos verdejantes. Leva-me para junto das águas de descanso; refrigera-me a alma. Guia-me pelas veredas da justiça por amor do seu nome. Ainda que eu ande pelo vale da sombra da morte, não temerei mal nenhum, porque tu estás comigo; a tua vara e o teu cajado me consolam. Preparas-me uma mesa na presença dos meus adversários, unges-me a cabeça com óleo; o meu cálice transborda. Bondade e misericórdia certamente me seguirão em todos os dias de minha vida; e habitarei na Casa do Senhor para todo o sempre. Amém! Salmo 23

9 9 RESUMO Guimarães, R.M Macroinvertebrados bentônicos como indicadores de qualidade ambiental de afluentes do Rio Uberabinha, Uberlândia MG. Dissertação de Mestrado em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais. UFU. Uberlândia-MG. 99p. A utilização de índices bióticos e de diferentes métricas de macroinvertebrados bentônicos tem sido amplamente explorada em estudos realizados em sistemas lóticos no contexto da avaliação ambiental, assim como o conhecimento da relação biótico e abiótico e da dinâmica longitudinal das variáveis físico-químicas desses ambientes aquáticos. Este estudo objetivou avaliar a qualidade da água de córregos da área urbana de Uberlândia MG, utilizando métricas das comunidades de macroinvertebrados bentônicos, além de caracterizar a dinâmica longitudinal e sazonal de variáveis físico-químicas nesses córregos, avaliar a distribuição e a variação sazonal dos macroinvertebrados e a influência de variáveis ambientais sobre essas comunidades. O córrego Cabeceira do Lageado (C1) situa-se em uma Reserva Ecológica, já os córregos Buritizinho (C2), Lobo (C3) e Bons Olhos (C4) estão inseridos diretamente na malha urbana. Foram realizadas coletas na estação chuvosa e na estação seca, avaliadas as condições ecológicas dos locais e calculadas as métricas BMWP, diversidade de Shannon-Wiener, eqüidade de Pielou, riqueza de taxa, percentagem de EPT, Chironomidae e Oligochaeta. A comparação dessas métricas entre córregos em cada período de amostragem foi realizada através de Análise de Variância (ANOVA One Way), seguida do teste de Tukey. A comparação das métricas entre períodos de amostragem foi realizada utilizando-se o Teste t pareado e a relação entre elas foi avaliada através da Análise de Componentes Principais (PCA). Também foram avaliadas variáveis físico-químicas da água e do sedimento. As análises de correspondência (CA) e de componentes principais (PCA) determinaram os padrões mais importantes nos dados de abundância dos taxa e de variáveis ambientais, respectivamente. A significância das variáveis ambientais sobre a fauna foi avaliada através de Análise de Correspondência Canônica (CCA). Em C1 houve maior representatividade de EPTs, seguido de C4 e C2. A abundância de Chironomidae foi alta em todos os córregos, já a de Oligochaeta foi alta em córregos 2 e 3. O córrego 2 apresentou valores significativamente mais baixos de riqueza de taxa e BMWP em relação aos demais córregos na estação seca. Não foram encontradas diferenças sazonais das métricas dentro de cada córrego. A % EPT, riqueza e BMWP refletiram melhor a qualidade ambiental dos córregos, remetendo à boa qualidade de C1, seguida de C4, e em piores condições C2 e C3. As variáveis DBO, DQO, matéria orgânica, turbidez, condutividade e oxigênio dissolvido foram as mais importantes para a diferenciação dos córregos, apontando um gradiente de qualidade ambiental, de C1, que apresentou boa qualidade ambiental, até C2, que apresentou águas muito degradadas, e C3 e C4 em condições intermediárias. Grupos sensíveis à poluição restringiram-se a C1 e grupos mais tolerantes ocorreram em maior abundância em C2. Quanto à relação fauna e variáveis ambientais, a variável oxigênio dissolvido foi a mais importante para Ephemeroptera, Coleoptera (outros), Trichoptera (outros), Hemiptera, Odonata, Hydropsychidae e Diptera (outros), a DBO para Hydrophilidae e Hirudinea e a turbidez para Collembola. São urgentes medidas de recuperação dos córregos 2, 3 e 4, visando a melhoria da qualidade da água desses mananciais. Além disso, fica evidente a importância da preservação das veredas para os sistemas lóticos associados às mesmas. Palavras chave: Índices Bióticos, variáveis ambientais, sistemas lóticos, poluição, macroinvertebrados bentônicos.

10 10 ABSTRACT Guimarães, R.M Benthic macroinvertebrates as environmental quality indicators of Uberabinha river tributaries, Uberlândia - MG. MSc.thesis. UFU. Uberlândia-MG. 99p. The use of biotic indices and different metrics of benthic macroinvertebrates has been widely used in studies on lotic systems in the context of environmental assessment, as well as the knowledge of the biotic and abiotic relationship and longitudinal dynamics of physicochemical variables of these aquatic environments. This study aimed to evaluate the water quality of streams in the urban area of Uberlândia - MG, using metrics of benthic macroinvertebrate communities, and to characterize the seasonal and longitudinal dynamics of physico-chemical variables in these streams, evaluate the distribution and seasonal variation of macroinvertebrates and the influence of environmental variables on these communities. Cabeceira of Lageado stream (C1) is situated in a Natural Reserve, and the streams Buritizinho (C2), Lobo (C3) and Bons Olhos (C4) are directly inserted into the urban area. We conducted samplings in wet and dry seasons, evaluating the ecological conditions of the sites and calculating the metrics BMWP, Shannon-Wiener diversity, Pielou evenness, taxa richness, percentage of EPT, Chironomidae and Oligochaeta. The comparison of these metrics among streams in each sampling period was performed by analysis of variance (One Way ANOVA), followed by Tukey test. The comparison of metrics between sampling periods was performed by the paired t test and the relationship between them was evaluated by principal components analysis (PCA). We also evaluated physico-chemical variables of water and sediment. Correspondence analysis (CA) and principal component analysis (PCA) determined the most important patterns in taxa abundance and environmental variables data, respectively. The significance of environmental variables on the fauna was evaluated through Canonical Correspondence Analysis (CCA). In C1 EPTs were more representative, followed by C4 and C2. The Chironomidae abundance was high in all streams and Oligochaeta abundance was high in streams 2 and 3. Stream 2 had significantly lower values of taxa richness and BMWP than the other streams in the dry season. There were no seasonal differences of metrics within each stream. The % EPT, richness and BMWP better reflected the environmental quality of the streams, referring to the good quality of C1, followed by C4, and in worst conditions C2 and C3. The variables BOD, COD, organic matter, turbidity, conductivity and dissolved oxygen were the most important for stream differentiation, indicating a gradient of environmental quality, from C1, with good environmental quality, to C2, which showed very degraded waters, and C3 and C4 in intermediate conditions. Pollution sensitive groups were restricted to C1 and more tolerant groups occurred in higher abundance in C2. Considering the relationship between fauna and environmental variables, the variable dissolved oxygen was more important to Ephemeroptera, Coleoptera (other), Trichoptera (other), Hemiptera, Odonata, Hydropsychidae and Diptera (other), the BOD to Hydrophilidae and Hirudinea and turbidity to Collembola. Measures for recovery of the streams in the urban area of Uberlândia, aiming to improve the water quality are urgent. Moreover, it is clear the importance of the preservation of veredas for the associated lotic systems. Keywords: Biotic indices, environmental variables, lotic systems, pollution, benthic macroinvertebrates.

11 11 SUMÁRIO 1 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO INTRODUÇÃO GERAL ÁREA DE ESTUDO MATERIAL E MÉTODOS Referências CAPÍTULO 1: CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA DE CÓRREGOS DE UMA ÁREA URBANA UTILIZANDO MÉTRICAS DE MACROINVERTEBRADOS BENTÔNICOS Introdução Área de Estudo Material e Métodos Resultados Discussão Conclusão Referências CAPÍTULO 2: INFLUÊNCIA DE VARIÁVEIS AMBIENTAIS EM COMUNIDADES DE MACROINVERTEBRADOS BENTÔNICOS DE SISTEMAS LÓTICOS DE UMA ÁREA URBANA Introdução Área de Estudo Material e Métodos Resultados Discussão Conclusão Referências CONSIDERAÇÕES FINAIS... 99

12 12 1 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO Esta dissertação foi estruturada nas seguintes seções: Introdução Geral, Área de Estudo, Material e Métodos, Referências Bibliográficas, Capítulos 1 e 2 e Considerações Finais. A introdução geral contextualiza a temática e os objetivos da pesquisa realizada. Na seção área de estudo, os córregos são descritos e localizados na malha urbana de Uberlândia - MG. Na seção Material e Métodos é feita uma descrição detalhada das análises utilizadas no trabalho. Os capítulos 1 e 2 apresentam-se na forma de manuscrito científico e serão submetidos a periódicos de reconhecida qualidade nas áreas de Ecologia e Limnologia. O capítulo 1 aborda a qualidade da água de afluentes do Rio Uberabinha através da avaliação espaço-temporal de métricas bióticas obtidas das comunidades de invertebrados bentônicos. No capítulo 2 é feita uma caracterização da comunidade de macroinvertebrados bentônicos, das variáveis físicoquímicas da água e do sedimento nos pontos de coleta e avaliada a influência dessas variáveis na comunidade biótica.

13 13 2 INTRODUÇÃO GERAL Os recursos hídricos continentais são amplamente utilizados em todo o mundo com distintas finalidades, quais sejam o abastecimento de água, a geração de energia, a irrigação, navegação, aqüicultura, harmonia paisagística, etc. Entretanto, nas últimas décadas, com o crescimento urbano acelerado, os ambientes aquáticos vêm sendo ameaçados pelas ações antrópicas, ocasionando prejuízos ao equilíbrio da vida aquática e à própria humanidade (MORAES; JORDÃO, 2002). Atualmente, os corpos d água continentais têm recebido atenção especial por parte de ecólogos e autoridades governamentais em diversos países, incluindo o Brasil (SALATI et al., 1999; TUNDISI et al., 1999). No cenário mundial, o Brasil ocupa uma posição especial, devido à enorme descarga de água doce fluvial, representando 53% de toda a produção de água doce da América do Sul (334,000 m 3 /s) e 12% da produção global ( m 3 /s) (REBOUÇAS, 1999). Estudos da qualidade das águas são muito importantes para o a avaliação da saúde dos corpos d água, indicando os impactos ambientais e o efeito dos mesmos no metabolismo do ecossistema e na vida aquática. A partir de tais conhecimentos, pode-se planejar adequadamente programas de monitoramento e/ou recuperação de áreas degradadas. Vários estudos de avaliação da qualidade das águas já foram realizados considerando-se apenas a avaliação de parâmetros físico-químicos da água (BRANCO; NECCHI JR., 1997; VALENTE et al., 1997; KRAUSE et al., 2008; LOPES et al., 2008;). Entretanto, quando se utilizam apenas esses parâmetros, a avaliação tem um caráter imediato, ou seja, não é capaz de mostrar efeitos integrados de todos os impactos causados a um determinado corpo d água. A avaliação biológica tem sido amplamente utilizada em programas de monitoramento e manejo da qualidade e integridade de ecossistemas aquáticos, complementando os métodos físico-químicos tradicionais (KARR, 1999; LINKE et al., 2005). Essa integração permite a construção de um conhecimento mais abrangente e certamente leva a interpretações mais fiéis à realidade dos sistemas aquáticos. O biomonitoramento de corpos hídricos através do uso de macroinvertebrados bentônicos tem sido cada vez mais usado e aceito como uma importante ferramenta na avaliação da qualidade da água (CALLISTO, 2000; GOULART; CALLISTO, 2003). Os macroinvertebrados bentônicos são organismos que habitam o fundo de rios, lagos e reservatórios, associados a diversos tipos de substratos como sedimentos minerais, detritos,

14 14 macrófitas aquáticas e algas filamentosas (ROSENBERG; RESH, 1993). Esses organismos, por convenção, apresentam dimensões superiores a 0,5 mm (HAUER; RESH 1996). A estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos é representada por artrópodes, anelídeos, moluscos, espongiários, platelmintos, nematóides, briozoários, dentre outros (HUTCHINSON, 1967; WETZEL, 1993). Apresentam uma grande diversidade de espécies e são encontrados em quase todos os tipos de hábitats de água doce. São vários os fatores que podem influenciar a composição e distribuição dos macroinvertebrados bentônicos, como a disponibilidade e qualidade de alimento, o tipo de substrato, o tamanho das partículas do sedimento, a presença de macrófitas aquáticas, a concentração de matéria orgânica no sedimento, temperatura, concentração de oxigênio dissolvido dentre outras (WARD et al., 1995). Também já é sabido que importantes alterações nas comunidades de macroinvertebrados ocorrem em sistemas lóticos sujeitos a impactos antrópicos, como o aumento da concentração de matéria orgânica (através do lançamento de esgotos domésticos e fertilizantes agrícolas), a contaminação por metais pesados e as alterações de características pedológicas e da vegetação das margens dos cursos d água (MARQUES et al., 1999; CALLISTO et al., 2001; FERREIRA-PERUQUETTI; DE MARCO JUNIOR, 2002). De forma geral, quanto maior a intensidade dos impactos ambientais mais intensas são as respostas ecológicas das comunidades, podendo haver desde alteração da abundância relativa de alguns grupos até exclusão de espécies ou aumento populacional de espécies oportunistas. Assim, os organismos que vivem em um dado ecossistema estão adaptados às suas condições ambientais e por isso devem refletir o nível de preservação de condições naturais ou as alterações provocadas pela emissão de poluentes ambientais (HYNES, 1974). Alguns organismos sensíveis à poluição, como é o caso de formas imaturas de Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera (EPT), têm sido bastante utilizados como bioindicadores em programas de monitoramento ambiental (EATON, 2003). As principais vantagens que destacam a adequabilidade dos invertebrados bentônicos como bioindicadores de efeitos de impactos antrópicos sobre os ecossistemas aquáticos são: 1- constituem um grupo bastante diverso e cosmopolita, sendo sensíveis a vários tipos de poluentes e distúrbios físicos; 2- apresentam coleta de baixo custo que requer aparelhagem relativamente simples e barata; 3- por estarem associados ao sedimento, permitem registrar um tempo maior de impactos do que somente a avaliação de parâmetros físico-químicos, servindo como testemunhas tanto de impactos recentes como de médio prazo; 4- têm representantes com

15 15 ciclo de vida longo em relação a outros organismos, possibilitando um maior tempo de registro de efeitos de ações antrópicas sobre a comunidade (METCALFE, 1989; BRANDIMARTE et al., 2004). Além disso, a identificação pode se limitar apenas ao nível taxonômico de família já que permite o cálculo de importantes índices bióticos que avaliam a qualidade das águas, como por exemplo, o Biological Monitoring Working Party (BMWP) (ARMITAGE et al., 1983). Assim, o uso de grandes grupos taxonômicos é considerado razoável para fins de monitoramento e definição de prioridades conservacionistas e/ou de manejo, já que dão um caráter logístico mais viável às pesquisas, reduzindo o tempo de identificação dos organismos e driblando as limitações taxonômicas que certamente seriam encontradas em uma identificação ao nível específico (GALDEAN et al., 1999). A região do Triângulo Mineiro é rica em recursos hídricos, mas apesar dos esforços das administrações públicas e organizações não governamentais em relação ao tratamento de efluentes, o impacto decorrente do desmatamento da vegetação de Cerrado associada aos cursos d água e da utilização de agrotóxicos e fertilizantes merece atenção (KLINK; MACHADO, 2005). Com a intensa e crescente poluição de origem antrópica a que os corpos d água na área urbana vêm sendo submetidos, a avaliação da qualidade ambiental dos mesmos é de grande importância para a elaboração de medidas de recuperação e ou preservação destes ecossistemas aquáticos. A pesquisa de macroinvertebrados bentônicos além de ser adequada para fins de biomonitoramento é de grande importância, uma vez que nenhum estudo foi realizado na bacia do rio Uberabinha objetivando o levantamento desse grupo. Desse modo, o objetivo geral do presente trabalho foi realizar um diagnóstico ambiental de afluentes do Rio Uberabinha na área urbana de Uberlândia - MG, utilizando macroinvertebrados bentônicos como indicadores da qualidade do ambiente. Especificamente, buscou-se: 1. Caracterizar as comunidades de macroinvertebrados bentônicos nos cursos d água estudados; 2. Avaliar a qualidade ambiental dos cursos d água estudados utilizando diferentes métricas da comunidade de macroinvertebrados bentônicos; 3. Caracterizar os ambientes lóticos do ponto de vista físico-químico da água; 4. Avaliar a influência de variáveis ambientais dos córregos estudados nas comunidades de macroinvertebrados bentônicos.

16 16 3 ÁREA DE ESTUDO A bacia do Rio Uberabinha localiza-se na zona geográfica do Triângulo Mineiro abrangendo parte dos municípios de Uberaba, Uberlândia e Tupaciguara, drenando uma área aproximada de 2.188,3 km 2 (FELTRAN FILHO; LIMA, 2007). Ela integra a bacia do rio Paraná, representada pelas litologias de idade Mesozóica: arenitos da Formação Botucatu, basaltos da Formação Serra Geral e rochas do Grupo Bauru (NISHIYAMA, 1989). O clima da região é o tropical e, segundo a classificação climática de Köppen é tipo Aw, megatérmico, com chuvas no verão e seca de inverno (EMBRAPA, 1982). O município de Uberlândia (18º55 08 S, 48º16 37 W) possui mais de 608 mil habitantes (Instituto Nacional de Estatística (Brasil), 2007) e uma área de mais de 135 km 2. Apesar de a bacia do Rio Uberabinha ocupar apenas 37% da área do município de Uberlândia (Feltran Filho; Lima, 2007), é nela que se concentram as indústrias de óleos vegetais, frigoríficos, laticínios, usinas de álcool em expansão, além do escoamento de efluentes produzidos na área urbana. Em contrapartida, é essa mesma bacia que é responsável pelo abastecimento de água potável para a cidade de Uberlândia. No perímetro urbano de Uberlândia são encontrados 16 afluentes, não canalizados, do Rio Uberabinha. Nestes afluentes há vários trechos de primeira ordem, dentre os quais, quatro foram escolhidos para o estudo, em função de sua localização (margens direita e esquerda) e representatividade de condições ambientais encontradas na área urbana da bacia do Rio Uberabinha. Em cada córrego foram estabelecidos três pontos de amostragem, levando-se em conta o seguinte critério: P1 próximo à nascente; Ponto 3 - próximo à foz e Ponto 2 local intermediário aos pontos 1 e 3. Essa padronização permitiu amostrar cada córrego de maneira a abranger possíveis diferenças dentro de cada curso d água. A figura 1 ilustra o trecho da bacia do Rio Uberabinha na área urbana de Uberlândia e a localização dos córregos estudados, bem como os pontos de coleta em cada um deles.

17 Figura 1 - Bacia do Rio Uberabinha na área urbana de Uberlândia - MG e a localização dos córregos estudados e respectivos pontos de coleta. 17

18 18 Córrego 1 Cabeceira do Lageado (Figura 2) Localizado em uma área de vereda na Reserva Ecológica do Clube Caça e Pesca Itororó ( S e W). A reserva, que dista aproximadamente 10 km do centro da cidade, possui o Cerrado (sentido restrito) como vegetação predominante. Às margens do córrego o predomínio é de vegetação herbáceo graminosa, típica da fitofisionomia de Vereda (CARVALHO, 1991). Córrego 2 Buritizinho (Figura 3) Localiza-se entre os bairros Roosevelt, Maravilha e Jardim Brasília (18 o S e 48 o W). A vegetação marginal nativa já foi toda alterada ou substituída por pastos, residências, pequenas chácaras e até mesmo pequenas indústrias. Suas margens estão tomadas por entulhos ou desmoronamentos em barrancos e o curso d água está totalmente poluído pelos esgotos (BATISTA; SCHNEIDER, 1995). Córrego 3 Lobo ou Carvão (Figura 4) Localiza-se entre os bairros Esperança, Liberdade e Jardim América (18 o S e 48 o W). No local a vegetação nativa já se encontra bastante alterada ou substituída por pastos, residências e pequenas chácaras. Apresenta margens com presença de entulhos e processos erosivos. Córrego 4 Bons Olhos (Figura 5) Localiza-se no bairro Jardim das Palmeiras (18 o S e 48 o W). É um curso d água que também recebe esgotos, resíduos sólidos nas margens e, embora apresentando mais remanescentes de vegetação natural que os córregos 2 e 3, esta também já encontra-se bastante alterada.

19 19 P1 P2 P3 Figura 2 Aspecto geral dos pontos de coleta do córrego Cabeceira do Lageado (C1). P1: ponto 1 P1 ( S e W) ; P2: ponto 2 ( S e 48 P W) e P3: ponto 3 (18 P S e W). P1 P2 P3 Figura 3 Aspecto geral dos pontos de coleta do córrego Buritizinho (C2). P1: ponto 1 ( S e W) ; P2: ponto 2 ( S e W) e P3: ponto 3 ( S e W). P1 P1 P2 P3 Figura 4 - Aspecto geral dos pontos de coleta do córrego Lobo (C3). P1: ponto 1 ( S e W) ; P2: ponto 2 ( S e W) e P3: ponto 3 ( S e W). P1 a P2 b c P1 P2 P3 Figura 5 - Aspecto geral dos pontos de coleta do córrego Bons Olhos (C4). P1: ponto 1 ( S e W) ; P2: ponto 2 ( S e W) e P3: ponto 3 ( S e W).

20 20 4 MATERIAL E MÉTODOS Amostragem de Macroinvertebrados Bentônicos Foram realizadas P1 duas coletas para a amostragem dos P2 macroinvertebrados bentônicos, uma na estação chuvosa (março/2007) e outra na estação seca (julho/2007). Em cada ponto foram coletadas três sub-amostras do substrato presente no leito dos córregos, utilizando-se um coletor do tipo Surber, com área de 90 cm 2 e malha de 0,250 mm. Em cada ponto amostral, as três sub-amostras foram coletadas aleatoriamente. Para tal, 10 m de trena foram estendidos no local de coleta e foi feito um sorteio para a definição da margem e posição da sub-amostra a ser coletada. As três sub-amostras obtidas em cada ponto de coleta foram avaliadas conjuntamente, representando uma amostra. Foram obtidas, conseqüentemente, 12 amostras por período de coleta. As amostras foram acondicionadas em sacos plásticos, etiquetadas, fixadas em formaldeído a 10% e transportadas para o Laboratório de Ecologia do Instituto de Biologia UFU, para processamento. O material recolhido na rede tipo Surber foi lavado em malha de filtragem de 0,250 mm e, posteriormente, triado em placas de Petri utilizando-se estereomicroscópio. Os macroinvertebrados bentônicos foram identificados até o nível de família - exceto os moluscos (Classe), anelídeos (Subclasse), nematóides (Filo) e isópodes (Ordem) utilizando-se chaves de identificação específicas (MORRETES, 1949; WIGGINS, 1977; MERRIT; CUMMINS, 1984; CASTRO; SILVA 1985; RIGHI, 2002; COSTA et al., 2004) e, posteriormente, confirmados por especialista. Características Físico-Químicas da Água Nos mesmos períodos de amostragem da fauna também foram realizadas campanhas de coleta de água para as análises físico-químicas, sendo uma na estação chuvosa (março/2007) e outra na estação seca (julho/2007). Em cada campanha, cada ponto foi amostrado três vezes, quinzenalmente, coletando-se amostras de água em frascos âmbar com capacidade de 1,5 L, a uma profundidade média de 20 cm da lâmina d água. As amostras foram fixadas e acondicionadas segundo técnicas e métodos descritos pela American Public Health Association (APHA, 1995).

21 21 Excetuando-se a mensuração da temperatura, que foi realizada através de um termômetro de mercúrio in situ, as demais variáveis físico-químicas foram analisadas na Divisão de Assessoramento Técnico e Análise Química (DIAAQ), no Instituto de Química UFU. Foram analisados os seguintes parâmetros: Condutividade A condutividade foi determinada utilizando-se um condutivímetro digital (Digimed DM-32). É expressa em µs.cm-1. É uma expressão numérica da capacidade da água em conduzir corrente elétrica, dependendo portanto das concentrações iônicas e da temperatura. Representa uma medida indireta da concentração de poluentes. ph O potencial hidrogeniônico foi medido em laboratório utilizando-se um Peagâmetro digital (Digimed DMPH). O ph da água tem uma grande importância nos ecossitemas aquáticos, pois tem efeitos diretos na fisiologia de muitos organismos e, indiretamente, sob algumas condições, contribuem para a precipitação de elementos químicos tóxicos, além de exercerem efeitos sobre a solubilidade de nutrientes. Turbidez Foi determinada através do método nefelométrico, através de um turbidímetro digital processado (HD114), que consiste em comparar a intensidade de luz espalhada pela amostra em condições definidas, com a intensidade da luz espalhada por uma suspensão considerada padrão. Oxigênio Dissolvido Foi determinado através do método de Winkler, uma reação de iodometria na qual o oxigênio é fixado na amostra de água pela oxidação do Manganês, que por sua vez oxida o Iodo (MACÊDO, 2003). DBO 5 A Demanda Bioquímica de Oxigênio foi determinada pelo método de diluição e incubação a 20ºC durante cinco dias (MACÊDO, 2003). É um parâmetro utilizado para avaliar a quantidade de oxigênio requerida por microrganismos aeróbios para a degradação bioquímica do material orgânico presente em águas ou efluentes em geral. DQO O processo se baseia na oxidação por uma mistura em ebulição de ácido crômico e ácido sulfúrico (MACÊDO, 2003). Remete à quantidade de oxigênio necessária para a oxidação da matéria orgânica através de um agente químico. Óleos e Graxas A extração foi realizada em um aparelho de Soxhlet utilizando n- hexano, um solvente orgânico (MACÊDO, 2003). Compreendem os ácidos graxos, gorduras animais, sabões, graxas, óleos vegetais, ceras, óleos minerais, etc. Sólidos Totais Dissolvidos (STD) Consiste na evaporação da água e posterior secagem em estufa e pesagem para mensurar a quantidade total de sólidos dissolvidos na água (MACÊDO, 2003). É a soma de todos os constituintes minerais presentes na água.

22 22 Sólidos Suspensos Constituem a fração dos sólidos totais (material que permanece em um cadinho após evaporação da água da amostra e sua subseqüente secagem em estufa a 103ºC-105ºC) que fica retida em um filtro (GREENBERG et al., 2005). Sólidos Sedimentáveis Nesta análise utilizou-se o Cone de Inhoff, no qual ocorre sedimentação dos resíduos em suspensão devido a influência da gravidade (MACÊDO, 2003). Constituem a parte mais grosseira dos sólidos suspensos contidos na água e que logo se sedimentam. Detergentes Avaliou-se os detergentes alcalinos e ácidos (MACÊDO, 2003). A constituição dos detergentes sintéticos tem como princípio ativo o "surfactante" e algumas substâncias denominadas de coadjuvantes, como o fosfato. Manganês (Mn) Esta análise foi realizada pelo método de Espectrofotometria de Absorção Atômica (PREGNOLATO; PREGNOLATO, 1985), utilizando-se um Espectrofotômetro de Absorção/Emissão Atômica (SHIMADZU AA-6800). A presença de Mn em quantidades excessivas é indesejável em mananciais de abastecimento público devido ao seu efeito no sabor e desenvolvimento de coloração negra na água. Ferro (Fe) Esta análise também foi realizada pelo método de Espectrofotometria de Absorção Atômica (PREGNOLATO; PREGNOLATO, 1985). Normalmente o Ferro é oriundo da dissolução de compostos do solo e dos despejos industriais. Em quantidade adequada, é essencial ao sistema bioquímico das águas, podendo, em grandes quantidades, se tornar nocivo, dando sabor e cor desagradáveis à água, além de elevar a sua dureza. Análise dos sedimentos Foi coletada uma amostra de sedimento de cada ponto amostral em cada campanha de coleta para avaliação do teor de matéria orgânica e da composição granulométrica, totalizando 12 amostras por campanha. O teor de matéria orgânica do sedimento foi mensurado segundo técnica descrita por Pregnolato; Pregnolato, (1985), que consiste no aquecimento da amostra em mufla a 500ºC e posterior pesagem, a qual avalia a perda de matéria orgânica. Para a avaliação da composição granulométrica foi realizado um peneiramento (gravimetria) e pesagem das frações retidas em cada peneira (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1986). Avaliação das condições ecológicas dos trechos estudados Em cada ponto amostrado foi aplicado um protocolo de avaliação rápida das condições ecológicas do local, proposto por EPA (1987) e Hannaford (1997), modificado por Callisto et

23 23 al. (2002). Neste protocolo são avaliados 22 parâmetros que recebem escores maiores para condições naturais e menores para as alteradas (Quadros 1 e 2). Assim, avaliou-se o grau de conservação das áreas baseando-se em informações do seu uso e ocupação, incluindo observações sobre a cobertura vegetal, tipos de ocupação do solo, presença de poluentes no leito, tipo de substrato, dentre outras. Os somatórios dos escores podem variar de zero a 100, sendo que o estado de preservação pode ser definido como impactado (variando entre zero e 40 pontos), alterado (entre 41 e 60 pontos) e natural, com pontuação acima de 60 pontos.

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26 26 Tratamento dos dados Cálculo de métricas das comunidades de macroinvertebrados bentônicos A estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos foi avaliada através de cálculo dos índices de diversidade de Shannon-Wiener (H ) (KREBS, 1989) e de eqüidade de Pielou (J ). H = - (Pi.ln Pi) onde Pi abundância relativa de cada táxon identificado na amostra, sendo que Pi= ni/n ni número de indivíduos de um determinado táxon N- número total de indivíduos na amostra J = H H max onde H max máximo H, sendo que H max= ln S, onde S é o número total de taxa identificados na amostra Foram estimadas a abundância total de indivíduos, a proporção dos grupos predominantes (% de indivíduos) e a riqueza taxonômica (número total de taxa). Para avaliação da qualidade da água nos pontos de coleta foi utilizado o índice BMWP (Biological Monitoring Working Party), aplicado segundo Alba-Tercedor (1996) e Junqueira; Campos (1998). Os escores atribuídos a cada família são apresentados na Tabela 1. O somatório dos escores de cada táxon conduz ao enquadramento dos ecossitemas aquáticos em diferentes classes de qualidade (Tabela 2).

27 27 Tabela 1 Escores atribuídos às famílias de macroinvertebrados bentônicos dos córregos na área urbana de Uberlândia MG, 2007, para a determinação do índice BMWP, segundo Alba- Tercedor (1996) e Junqueira; Campos (1998). Taxa Escores Gripopterygidae, Helicopsychidae, Odontoceridae, Pyralidae 10 Aeshnidae, Calopterygidae, Dixidae, Hydrobiosidae, Leptophlebiidae, Perlidae, Philopotamidae, Psephenidae 8 Leptoceridae, Leptohyphidae, Polycentropodidae, Veliidae 7 Coenagrionidae, Glossosomatidae, Gyrinidae, Hydroptilidae 6 Belostomatidae, Corydalidae, Dytiscidae, Gerridae, Gomphidae, Hydropsychidae, Libellulidae, Naucoridae, Nepidae, Notonectidae, Planaridae, Simuliidae 5 Baetidae, Elmidae, Empididae, Hydrophilidae, Tabanidae, Caenidae 4 Ceratopogonidae, Culicidae, Hirudinea, Tipulidae, Pleidae 3 Chironomidae, Psychodidae, Ephydridae 2 Oligochaeta 1 Tabela 2 Classes de qualidade da água segundo o somatório dos escores de BMWP dos taxa presentes nos córregos da área urbana de Uberlândia MG, 2007, segundo Alba-Tercedor (1996) e Junqueira; Campos (1998). Classe da Água Pontuação do BMWP Descrição Qualidade da Água I 86 Águas muito limpas, sem contaminação Ótima II Alguma contaminação Boa III Águas contaminadas Satisfatória IV Águas muito contaminadas Ruim V 16 Águas fortemente contaminadas Péssima

28 28 Análises Multivariadas Foram feitas algumas intervenções no sentido de não violar os pressupostos das análises multivariadas. Um deles é que não haja mais variáveis que amostras, assim, não foi possível considerar todas as famílias de macroinvertebrados bentônicos individualmente. Para contornar tal problema, foi adotado o critério de reunir as famílias pertencentes à mesma ordem quando em baixas abundâncias, considerando a ordem como unidade taxonômica, não perdendo assim informações importantes de abundância. Em Diptera, a família Chironomidae foi tratada individualmente, as demais famílias foram agregadas em Outros Diptera; em Coleoptera, a família Hydrophilidae foi separada dos Outros Coleoptera; em Trichoptera, os Hydropsychidae foram separados dos Outros Trichoptera e na categoria Outros foram reunidos os representantes de Nematoda, Isopoda, Homoptera e Lepidoptera. Para avaliar a relação entre as comunidades de macroinvertebrados bentônicos e as variáveis físico-químicas da água e do sedimento foi realizada uma Análise de Correspondência Canônica (CCA), usando o programa CANOCO (BRAAK; SMILAUER, 2002). Essa técnica é uma análise direta de gradientes que permite encontrar padrões que relacionam as diferenças nas comunidades bióticas às diferenças nas variáveis ambientais entre os pontos de coleta. Os padrões mais importantes nos dados de abundância dos táxons de macroinvertebrados foram determinados através de Análise de Correspondência (CA) (SHEPHERD, 2004). Na CCA as variáveis ambientais foram avaliadas individualmente quanto ao ajuste dos dados à distribuição normal usando o teste não paramétrico de Kolmogorov- Smirnov, opção Lilliefors, no programa SYSTAT. A distribuição dos dados de turbidez, óleos e graxas, oxigênio dissolvido, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos, Mn, DBO e matéria orgânica foi fortemente assimétrica à direita, e por isso tais variáveis foram log-transformadas (log x + 1) para produzir uma distribuição normal. Adicionalmente, todas as variáveis ambientais foram padronizadas para a mesma escala (valores entre zero e um). Esta análise testa o quanto as variáveis em questão estão correlacionadas. Assim, as variáveis que apresentaram fator de inflação alto (muito correlacionadas), foram excluídas dos testes a posteriori. Tanto na CCA quanto no CA as abundâncias dos táxons foram log-transformadas (log x + 1,0), para diminuir a discrepância existente entre eles. Os padrões mais importantes nos dados das variáveis ambientais foram determinados através da Análise de Componentes Principais (PCA), utilizando o programa Fitopac. Para tal análise, os dados foram estandardizados para a redução da discrepância entre eles (SHEPHERD, 2004).

29 29 Para avaliar a relação entre as métricas bióticas utilizadas no estudo da comunidade de macroinvertebrados bentônicos, foi realizada uma Análise de Componentes Principais (PCA), na qual os pontos de coleta são ordenados em relação aos vetores das métricas bióticas. Para tal análise os valores das métricas foram estandardizados para reduzir a discrepância entre eles. Análises Estatísticas Para comparar as métricas da comunidade de macroinvertebrados bentônicos (riqueza, BMWP, Eqüidade (J ), Diversidade de Shannon-Wiener (H ) e percentagens de Chironomidae, EPT e Oligochaeta) entre córregos em cada período de amostragem foi realizada uma Análise de Variância Unifatorial (One Way ANOVA), seguida do teste de Tukey. Para a comparação das métricas da comunidade de macroinvertebrados bentônicos em cada córrego, entre períodos de amostragem, foi utilizado o Teste t pareado.

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